（圖源：阿貢官網(wǎng)）

據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)新機(jī)制，加快電動(dòng)汽車鋰離子電池充電速度。只需將正極暴露在集中的光束下（如氙燈發(fā)出的白光），電池充電時(shí)間就會(huì)縮短一半或更多。假如投入商用，這項(xiàng)技術(shù)或?qū)⒏淖冸妱?dòng)汽車的游戲規(guī)則。

因?yàn)殡妱?dòng)汽車充電時(shí)間長(zhǎng)，或者充電站位置太遠(yuǎn)，車主們普遍存在“里程焦慮”。關(guān)于推進(jìn)電動(dòng)汽車普及化來(lái)說(shuō)，快速充電仍然是關(guān)鍵挑戰(zhàn)。現(xiàn)在的超級(jí)充電站通過(guò)向電池供應(yīng)大電流，實(shí)現(xiàn)快速充電。然而，在過(guò)短的時(shí)間內(nèi)輸入過(guò)高電流，會(huì)降低電池的性能。

通常情況下，車用鋰離子電池充電時(shí)，要一定的時(shí)間才能完成電化學(xué)反應(yīng)，包括從氧化物正極中移除鋰，并將其插入石墨負(fù)極中。阿貢知名學(xué)者ChristopherJohnson表示：“我們希望，在不破壞電極的情況下，輸送更大的電流，從而大大縮短電荷反應(yīng)時(shí)間?！?/p>

目前，鋰離子電池是在黑暗狀態(tài)下工作，電極被封裝在殼體中。相比之下，阿貢推出光輔助技術(shù)（photo-assisted），使用透明容器，在充電時(shí)通過(guò)集中的光束照亮電池電極。研究小組制作帶有透明石英窗的小型鋰離子電池。然后，讓白色的光從窗口照射到正極上，再測(cè)試沒(méi)有白光的情況。研究人員假設(shè)，在充電過(guò)程中，白光會(huì)與典型的正極材料發(fā)生良好的相互用途，并且證實(shí)了這點(diǎn)。正極材料是鋰錳氧化物，縮寫為L(zhǎng)iMn2O4（LMO）。

測(cè)試結(jié)果顯示，光與LMO相互用途，成為加速反應(yīng)的關(guān)鍵因素。作為半導(dǎo)體材料，LMO可以與光發(fā)生反應(yīng)，在充電時(shí)吸收光子，錳元素的電荷狀態(tài)會(huì)從三價(jià)態(tài)變?yōu)樗膬r(jià)態(tài)（Mn3+變?yōu)镸n4+）。因此，鋰離子從正極噴射出來(lái)的速度更快，從而加快電池反應(yīng)。研究小組發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)越快，充電速度越快，而且不影響電池性能和循環(huán)壽命。Johnson稱：“測(cè)試結(jié)果顯示，開燈后，電池的充電時(shí)間縮短至原來(lái)的一半?！?/p>

能源前沿研究中心paulFenter表示：“這是光和電池技術(shù)首次融合的結(jié)果，預(yù)示著電池創(chuàng)新充電概念的良好發(fā)展前景?！?/p>